CN113588706A - 高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于抗冻融能力检测领域，尤其是涉及高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法，包括支撑座，所述支撑座上固定连接有冻融循环箱，所述冻融循环箱的两侧分别固定连接有多个制冷片和电加热片，所述冻融循环箱中转动连接有母杆。本发明可通过设置的时间继电器，可以控制制冷片、电加热片及电磁板间隔通断电，进而使得调控机构可以根据混凝土试块的冻融循环过程，调控计数笔与计数板进行对接，在计数板上进行标记，以自动记录冻融循环次数，通过设置的驱动电机和母杆的配合，可以调控混凝土试块转动，使得混凝土试块更好的接受冷气或热气的作用。

Description

高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法

技术领域

本发明属于抗冻融能力检测领域，尤其是涉及高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法。

背景技术

现今，在建设高速公路的过程中，为了保证公路路面的品质，常需要对路面的混凝土进行抗冻融检测，一般会通过对混凝土试块进行多次冻融循环实验，直至混凝土的重量损失量大于5%，通过冻融循环的次数，判断混凝土的品质是否达到所需要求。

但是，现今在对混凝土试块进行抗冻融能力检测时，常需要人工记录混凝土冻融循环的次数，由于冻融循环次数较多，人工记录较为繁琐，且容易漏记或多记，使得检测过程产生误差，另外传统的冻融检测装置不能使得混凝土试块很好的受到冷气和热气的作用，影响混凝土试块冻融的效果。

为此，我们提出高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：高速公路道面抗冻融能力检测装置，包括支撑座，所述支撑座上固定连接有冻融循环箱，所述冻融循环箱的两侧分别固定连接有多个制冷片和电加热片，所述冻融循环箱中转动连接有母杆，且母杆中滑动连接有子杆，所述母杆和子杆之间设置有触发机构，且母杆的下端传动连接有驱动电机，所述冻融循环箱上设置有警示器，且警示器与触发机构电性连接，所述子杆的上端固定连接有承接座，且承接座上开设有放置槽，所述冻融循环箱的上端固定连接有调控箱和传动箱，且调控箱中设置有调控机构，所述调控机构的输出端固定连接有计数笔，所述传动箱在转动连接有转轴，且转轴的上端固定连接有与计数笔相配合的计数盘，所述调控机构和转轴之间设置有传动机构，所述冻融循环箱上设置有时间继电器，且时间继电器与制冷片、电加热片及调控机构电性连接。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述触发机构包括滑板、固定板、导电块和电接片，所述子杆通过滑板与母杆滑动连接，所述固定板固定设置于母杆中，且固定板通过多个压缩弹簧与滑板固定连接，所述滑板上固定连接有滑杆，且滑杆贯穿固定板并与导电块固定连接，所述电接片嵌设于固定板的下端，且电接片与导电块相对应。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述调控机构包括电磁板、永磁板和复位弹簧，所述电磁板固定连接于调控箱的上端内顶面，所述永磁板滑动设置于调控箱中，且永磁板和电磁板之间通过多个复位弹簧固定连接，所述计数笔固定连接于永磁板上，且计数笔贯穿调控箱设置。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述传动机构包括收缩齿杆、齿轮、支撑轴、主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述收缩齿杆固定连接于永磁板上，且收缩齿杆的下端延伸支撑传动箱中设置，所述支撑轴转动设置于调控箱中，所述齿轮套接于支撑轴上，且齿轮与收缩齿杆相啮合，所述主动锥齿轮套接于支撑轴上，且从动锥齿轮套接于转轴上，且从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述收缩齿杆由固定杆、齿块和第一拉伸弹簧组成，所述齿块转动设置于固定杆上，且齿块和固定杆之间通过第一拉伸弹簧固定连接。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述放置槽的两侧均滑动连接有夹板，且夹板和放置槽之间固定连接有多个第二拉伸弹簧。

在上述的高速公路道面抗冻融能力检测装置中，所述承接座的下端开设有多个与放置槽相连通的通气口，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的齿数比为1:2。

高速公路道面抗冻融能力检测装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

S1、使用本装置时，首先，将混凝土试块放入放置槽中，并通过第二拉伸弹簧和夹板的配合，夹持稳固混凝土试块，接着，调控时间继电器，使得制冷片和电加热片及电磁板间隔通断电，随后，启动驱动电机，驱动电机会带动母杆转动，母杆会通过子杆带动混凝土试块转动，同时，制冷片会首先启动，对混凝土试块进行冷冻作业，转动的混凝土试块会在冷气的作用下，逐渐被冷冻，一段时间后，制冷片会断电，此时电加热片和电磁板会通电；

S2、电加热片通电后，会对混凝土试块进行加热，使得混凝土试块逐渐融化，电磁板通电生磁后会排斥永磁板，进而使得永磁板会带动收缩齿杆和计数笔下滑，由于齿块的转动设计，使得收缩齿杆在下滑与齿轮触碰的过程中，齿块会收缩并压缩第一拉伸弹簧，此时收缩齿杆不会带动齿轮转动，计数笔在与计数盘接触时，会留下记号，一段时间后，电磁板和电加热片会断电，制冷片会通电，此时完成一个冻融循环，继续进行下一次冻融循环；

S3、电磁板断电后，复位弹簧会释能，使得永磁板带动收缩齿杆和计数笔回位，收缩齿杆回位滑动的过程中，由于第一拉伸弹簧的拉动，会使得齿块与齿轮相啮合，进而使得收缩齿杆带动齿轮转动，齿轮会通过支撑轴带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮会通过从动锥齿轮带动转轴转动，转轴会带动计数盘转动，进而使得计数盘上笔记的记号远离计数笔，计数盘会为计数笔预留空白区域，如此往复循环，使得计数笔可以配合冻融循环的过程，自动记录冻融循环的次数；

S4、当混凝土试块的重量损失量大于5%时，此时压缩弹簧受到的压力减弱，压缩弹簧会推动滑板上滑，滑板通过滑杆带动导电块与电接片对接，进而使得警示器自动通入电流，警示器会自动启动并发出提示音，提醒工作人员，实验结束，随后工作人员即可通过计数盘上的标记数，确定冻融循环次数。

与现有的技术相比，高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法的优点在于：

1、通过设置的时间继电器，可以控制制冷片、电加热片及电磁板间隔通断电，进而使得调控机构可以根据混凝土试块的冻融循环过程，调控计数笔与计数板进行对接，在计数板上进行标记，以自动记录冻融循环次数，通过设置的驱动电机和母杆的配合，可以调控混凝土试块转动，使得混凝土试块更好的接受冷气或热气的作用。

2、通过设置的传动机构，可以配合调控机构的动作，使得计数盘可以在计数笔回位后自动转动，为下次计数预留空间，避免计数笔一直在同一位置标记，影响工作人员判断计数次数。

3、通过设置的触发机构，可以在混凝土试块的重量损失量大于5%时，使得导电块与电接片自动对接，进而使得警报器自动启动，提醒工作人员混凝土试块的实验已达到限定值，避免了人工观察检测的繁琐和不准确性。

4、通过转动设置的齿块和第一拉伸弹簧的配合，可以使得调控机构在带动收缩齿杆往复运动时，使得齿轮始终保持一个方向进行转动，进而保证计数盘可以始终配合计数笔进行空间预留。

5、通过设置的夹板和第二拉伸弹簧的配合，可以对混凝土试块进行夹持稳固，保证混凝土试块放置的稳固性，通过设置的通气口，可以使得混凝土试块的下侧可以更好的接受冷气或热气的作用。

附图说明

图1是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的正视透视结构示意图；

图3是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的调控箱的内部结构示意图；

图4是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的传动箱的内部结构示意图；

图5是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的子杆和母杆相互配合的结构示意图；

图6是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的承接座的正视透视结构示意图；

图7是本发明提供的高速公路道面抗冻融能力检测装置的齿块和固定杆相互配合的结构示意图。

图中：1支撑座、2冻融循环箱、3制冷片、4电加热片、5母杆、6子杆、7触发机构、71滑板、72固定板、73导电块、74电接片、8驱动电机、9警示器、10承接座、11放置槽、12调控箱、13传动箱、14调控机构、141电磁板、142永磁板、143复位弹簧、15计数笔、16转轴、17计数盘、18传动机构、181收缩齿杆、1811固定杆、1812齿块、1813第一拉伸弹簧、182齿轮、183支撑轴、184主动锥齿轮、185从动锥齿轮、19时间继电器、20压缩弹簧、21滑杆、22夹板、23第二拉伸弹簧、24通气口、25混凝土试块。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

如图1-7所示，高速公路道面抗冻融能力检测装置，包括支撑座1，支撑座1上固定连接有冻融循环箱2，冻融循环箱2上设置有门，方便开启冻融循环箱2，冻融循环箱2的两侧分别固定连接有多个制冷片3和电加热片4，冻融循环箱2中转动连接有母杆5，且母杆5中滑动连接有子杆6，母杆5和子杆6之间设置有触发机构7，且母杆5的下端传动连接有驱动电机8，触发机构7包括滑板71、固定板72、导电块73和电接片74，子杆6通过滑板71与母杆5滑动连接，固定板72固定设置于母杆5中，且固定板72通过多个压缩弹簧20与滑板71固定连接，滑板71上固定连接有滑杆21，且滑杆21贯穿固定板72并与导电块73固定连接，电接片74嵌设于固定板72的下端，且电接片74与导电块73相对应，通过设置的压缩弹簧20和滑板71的配合，可以在混凝土试块25的重量变化达到限定值时，使得导电块73与电接片74自动对接，使得警示器9自动启动。

冻融循环箱2上设置有警示器9，且警示器9与触发机构7电性连接，子杆6的上端固定连接有承接座10，且承接座10上开设有放置槽11，放置槽11的两侧均滑动连接有夹板22，且夹板22和放置槽11之间固定连接有多个第二拉伸弹簧23，夹板22和第二拉伸弹簧23的配合，可以保证混凝土试块25放置的稳固性。

冻融循环箱2的上端固定连接有调控箱12和传动箱13，且调控箱12中设置有调控机构14，调控机构14包括电磁板141、永磁板142和复位弹簧143，电磁板141固定连接于调控箱12的上端内顶面，永磁板142滑动设置于调控箱12中，且永磁板142和电磁板141之间通过多个复位弹簧143固定连接，计数笔15固定连接于永磁板142上，且计数笔15贯穿调控箱12设置，通过设置的电磁板141，可以配合冻融循环的过程，在时间继电器19的控制下自动通断电，在永磁板142和复位弹簧143的作用下，会使得计数笔15自动伸缩，进行计数作业。

调控机构14的输出端固定连接有计数笔15，传动箱13在转动连接有转轴16，且转轴16的上端固定连接有与计数笔15相配合的计数盘17，调控机构14和转轴16之间设置有传动机构18，传动机构18包括收缩齿杆181、齿轮182、支撑轴183、主动锥齿轮184和从动锥齿轮185，收缩齿杆181固定连接于永磁板142上，且收缩齿杆181的下端延伸支撑传动箱13中设置，支撑轴183转动设置于调控箱12中，齿轮182套接于支撑轴183上，且齿轮182与收缩齿杆181相啮合，主动锥齿轮184套接于支撑轴183上，且从动锥齿轮185套接于转轴16上，且从动锥齿轮185与主动锥齿轮184相啮合，通过设置的收缩齿杆181、齿轮182、主动锥齿轮184和从动锥齿轮185的传动，可以使得计数盘17配合计数笔15的动作，自动进行转动，为计数笔15的计数预留空白区域。

承接座10的下端开设有多个与放置槽11相连通的通气口24，主动锥齿轮184和从动锥齿轮185的齿数比为1:2，从动锥齿轮185的齿数设计，可以降低计数盘17的转速，避免计数盘17转动过快，使得预留区域重叠，通气口24的设置，可以使得混凝土试块25更好的接受冷气或热气，收缩齿杆181由固定杆1811、齿块1812和第一拉伸弹簧1813组成，齿块1812转动设置于固定杆1811上，且齿块1812和固定杆1811之间通过第一拉伸弹簧1813固定连接，第一拉伸弹簧1813和转动设置的齿块1812的配合，使得收缩齿杆181在往复运动的过程中，仅能调控齿轮182朝一个方向进行转动，保证计数盘17始终可以为计数笔15预留空白区域，冻融循环箱2上设置有时间继电器19，且时间继电器19与制冷片3、电加热片4及调控机构14电性连接。

现对本发明的操作原理做如下描述：

使用本装置时，首先，将混凝土试块25放入放置槽11中，并通过第二拉伸弹簧23和夹板22的配合，夹持稳固混凝土试块25，接着，根据实际需要的冻融循环时间，调控时间继电器19，使得制冷片3和电加热片4及电磁板141间隔通断电，电加热片4和电磁板141会同步通断电，随后，启动驱动电机8，驱动电机8会带动母杆5转动，母杆5会通过子杆6带动混凝土试块25转动，同时，制冷片3会首先启动，对混凝土试块25进行冷冻作业，转动的混凝土试块25会在冷气的作用下，逐渐被冷冻。

一段时间后，制冷片3会断电，此时电加热片4和电磁板141会通电，电加热片4通电后，会对混凝土试块25进行加热，使得混凝土试块25逐渐融化，电磁板141通电生磁后会排斥永磁板142，进而使得永磁板142会带动收缩齿杆181和计数笔15下滑，由于齿块1812的转动设计，使得收缩齿杆181在下滑与齿轮触碰的过程中，齿块1812会收缩并压缩第一拉伸弹簧，此时收缩齿杆181不会带动齿轮182转动，计数笔15在与计数盘17接触时，会留下记号，一段时间后，电磁板141和电加热片4会断电，制冷片3会通电，此时完成一个冻融循环，继续进行下一次冻融循环。

电磁板141断电后，复位弹簧143会释能，使得永磁板142带动收缩齿杆181和计数笔15回位，收缩齿杆181回位滑动的过程中，由于第一拉伸弹簧1813的拉动，会使得齿块1812与齿轮182相啮合，进而使得收缩齿杆181带动齿轮182转动，齿轮182会通过支撑轴183带动主动锥齿轮184转动，主动锥齿轮184会通过从动锥齿轮185带动转轴16转动，转轴16会带动计数盘17转动，进而使得计数盘17上笔记的记号远离计数笔15，计数盘17会为计数笔15预留空白区域，以便于下次计数，如此往复循环，使得计数笔15可以配合冻融循环的过程，自动记录冻融循环的次数，避免了人工计数的误差和繁琐。

当混凝土试块25的重量损失量大于5%时，此时压缩弹簧20受到的压力减弱，压缩弹簧20会推动滑板71上滑，滑板71通过滑杆21带动导电块73与电接片74对接，进而使得警示器9自动通入电流，警示器9会自动启动并发出提示音，提醒工作人员，实验结束，随后工作人员即可通过计数盘17上的标记数，确定冻融循环次数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.高速公路道面抗冻融能力检测装置，包括支撑座（1），其特征在于，所述支撑座（1）上固定连接有冻融循环箱（2），所述冻融循环箱（2）的两侧分别固定连接有多个制冷片（3）和电加热片（4），所述冻融循环箱（2）中转动连接有母杆（5），且母杆（5）中滑动连接有子杆（6），所述母杆（5）和子杆（6）之间设置有触发机构（7），且母杆（5）的下端传动连接有驱动电机（8），所述冻融循环箱（2）上设置有警示器（9），且警示器（9）与触发机构（7）电性连接，所述子杆（6）的上端固定连接有承接座（10），且承接座（10）上开设有放置槽（11），所述冻融循环箱（2）的上端固定连接有调控箱（12）和传动箱（13），且调控箱（12）中设置有调控机构（14），所述调控机构（14）的输出端固定连接有计数笔（15），所述传动箱（13）在转动连接有转轴（16），且转轴（16）的上端固定连接有与计数笔（15）相配合的计数盘（17），所述调控机构（14）和转轴（16）之间设置有传动机构（18），所述冻融循环箱（2）上设置有时间继电器（19），且时间继电器（19）与制冷片（3）、电加热片（4）及调控机构（14）电性连接；所述调控机构（14）包括电磁板（141）、永磁板（142）和复位弹簧（143），所述电磁板（141）固定连接于调控箱（12）的上端内顶面，所述永磁板（142）滑动设置于调控箱（12）中，且永磁板（142）和电磁板（141）之间通过多个复位弹簧（143）固定连接，所述计数笔（15）固定连接于永磁板（142）上，且计数笔（15）贯穿调控箱（12）设置。

2.根据权利要求1所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置，其特征在于，所述触发机构（7）包括滑板（71）、固定板（72）、导电块（73）和电接片（74），所述子杆（6）通过滑板（71）与母杆（5）滑动连接，所述固定板（72）固定设置于母杆（5）中，且固定板（72）通过多个压缩弹簧（20）与滑板（71）固定连接，所述滑板（71）上固定连接有滑杆（21），且滑杆（21）贯穿固定板（72）并与导电块（73）固定连接，所述电接片（74）嵌设于固定板（72）的下端，且电接片（74）与导电块（73）相对应。

3.根据权利要求1所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置，其特征在于，所述传动机构（18）包括收缩齿杆（181）、齿轮（182）、支撑轴（183）、主动锥齿轮（184）和从动锥齿轮（185），所述收缩齿杆（181）固定连接于永磁板（142）上，且收缩齿杆（181）的下端延伸支撑传动箱（13）中设置，所述支撑轴（183）转动设置于调控箱（12）中，所述齿轮（182）套接于支撑轴（183）上，且齿轮（182）与收缩齿杆（181）相啮合，所述主动锥齿轮（184）套接于支撑轴（183）上，且从动锥齿轮（185）套接于转轴（16）上，且从动锥齿轮（185）与主动锥齿轮（184）相啮合。

4.根据权利要求3所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置，其特征在于，所述收缩齿杆（181）由固定杆（1811）、齿块（1812）和第一拉伸弹簧（1813）组成，所述齿块（1812）转动设置于固定杆（1811）上，且齿块（1812）和固定杆（1811）之间通过第一拉伸弹簧（1813）固定连接。

5.根据权利要求1所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置，其特征在于，所述放置槽（11）的两侧均滑动连接有夹板（22），且夹板（22）和放置槽（11）之间固定连接有多个第二拉伸弹簧（23）。

6.根据权利要求3所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置，其特征在于，所述承接座（10）的下端开设有多个与放置槽（11）相连通的通气口（24），所述主动锥齿轮（184）和从动锥齿轮（185）的齿数比为1:2。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的高速公路道面抗冻融能力检测装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、使用本装置时，首先，将混凝土试块（25）放入放置槽（11）中，并通过第二拉伸弹簧（23）和夹板（22）的配合，夹持稳固混凝土试块（25），接着，调控时间继电器（19），使得制冷片（3）和电加热片（4）及电磁板（141）间隔通断电，随后，启动驱动电机（8），驱动电机（8）会带动母杆（5）转动，母杆（5）会通过子杆（6）带动混凝土试块（25）转动，同时，制冷片（3）会首先启动，对混凝土试块（25）进行冷冻作业，转动的混凝土试块（25）会在冷气的作用下，逐渐被冷冻，一段时间后，制冷片（3）会断电，此时电加热片（4）和电磁板（141）会通电；

S2、电加热片（4）通电后，会对混凝土试块（25）进行加热，使得混凝土试块（25）逐渐融化，电磁板（141）通电生磁后会排斥永磁板（142），进而使得永磁板（142）会带动收缩齿杆（181）和计数笔（15）下滑，由于齿块（1812）的转动设计，使得收缩齿杆（181）在下滑与齿轮触碰的过程中，齿块（1812）会收缩并压缩第一拉伸弹簧，此时收缩齿杆（181）不会带动齿轮（182）转动，计数笔（15）在与计数盘（17）接触时，会留下记号，一段时间后，电磁板（141）和电加热片（4）会断电，制冷片（3）会通电，此时完成一个冻融循环，继续进行下一次冻融循环；

S3、电磁板（141）断电后，复位弹簧（143）会释能，使得永磁板（142）带动收缩齿杆（181）和计数笔（15）回位，收缩齿杆（181）回位滑动的过程中，由于第一拉伸弹簧（1813）的拉动，会使得齿块（1812）与齿轮（182）相啮合，进而使得收缩齿杆（181）带动齿轮（182）转动，齿轮（182）会通过支撑轴（183）带动主动锥齿轮（184）转动，主动锥齿轮（184）会通过从动锥齿轮（185）带动转轴（16）转动，转轴（16）会带动计数盘（17）转动，进而使得计数盘（17）上笔记的记号远离计数笔（15），计数盘（17）会为计数笔（15）预留空白区域，如此往复循环，使得计数笔（15）可以配合冻融循环的过程，自动记录冻融循环的次数；

S4、当混凝土试块（25）的重量损失量大于5%时，此时压缩弹簧（20）受到的压力减弱，压缩弹簧（20）会推动滑板（71）上滑，滑板（71）通过滑杆（21）带动导电块（73）与电接片（74）对接，进而使得警示器（9）自动通入电流，警示器（9）会自动启动并发出提示音，提醒工作人员，实验结束，随后工作人员即可通过计数盘（17）上的标记数，确定冻融循环次数。

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